激光合金鋁管表面合金化技術

                  對經激光表面改性后的合金鋁管試樣在高溫(870℃)抗氧化性能進行研究，同時還對激光表面改性 層的室溫耐磨損性能進行了研究，得出了以下主要結論：1C+Nb合金鋁管表面合金化后，TiA l合金表面“原位”生長出 TiC顆粒，TiC顆粒在合金表面是梯度分布，其體積分數由外向里逐 漸減少，表面改性層與基體呈完全的冶金結合。2激光表面改性層的顯微組織受到激光工藝參數的影響，如 功率和束斑直徑相同的條件下，隨著掃描速率的增加，生成的TiC顆粒形態由顆粒狀逐漸向針片狀過渡。3870℃條件下，經激光表面處理后的試樣抗氧化性能明 顯提高，經C+Nb合金化的合金鋁管試樣表現出較高的抗氧化性能。4870℃條件下，經100小時氧化后，TiC顆粒會發生分 解。

 

               激光表面改性層的顯微硬度由外向里連續降低，其最大硬 度值與變化梯度受激光工藝參數的影響，掃描速率越慢，功率越大，其改性層的平均硬度值越高，硬度變化梯度越平緩。經C+Nb表面合金化試樣室溫滑動耐磨性明顯提高， 以及優良的高溫性能， γ-TiA l合金鋁管合金C及C+Nb激光表面合金化及其耐磨與高溫抗氧化性能管具有低密度、較高的比強度和比剛度。被認為是一種極具應用潛力的新型高溫結構材料。如何 改善TiA l合金的合金鋁管高溫抗氧化問題，提高TiA l合金使用溫度的關鍵 問題之一，同時，當TiA l合金用作高溫運動部件時，還必須提高其 高溫耐磨損性能。本文利用激光合金鋁管表面合金化技術，用高純C和C+Nb粉作為合金 元素，Ti-46A l-2Cr-1.5Nb-1V鑄態合金表面“原位”生長出TiC顆粒，使其表面形成了以TiC顆粒為增強相的復合材料表面改性層，并利用光學金相(OMX射線衍射(XRD掃描電鏡(SEM等實驗手段，對激光表面改性層的顯微組織、相組成進行了觀察，并分析了顯微組織與激光工藝參數的影響。